CN101364754B - 马达定子结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种马达定子结构，包括成对设置的上、下极爪元件及一轴套轴承，每一极爪元件包括若干极爪，所述极爪呈上下相互交错设置并于相邻的极爪之间形成空隙，所述上、下极爪元件中央形成一可容纳转子部件的中空区域，所述上、下极爪元件与轴套轴承通过由塑性材料一体射出成型所形成的固定结构结合在一起，该固定结构包括形成于中空区域一端的一底板、从底板中央延伸形成的一套管以及填充于极爪的空隙中的塑性材料部分，该轴套轴承埋设在底板与套管之间。本发明还提供一种制造该马达定子结构的方法。该马达定子结构将轴套轴承一体成型固定，且一体形成用于支承转子部件的套管，可简化组装过程，并保证各元件的同心度，提高马达运转的可靠性。

Description

马达定子结构及其制造方法 
技术领域
本发明涉及一种马达，尤指一种应用于电子产品上的马达定子结构及其制造方法。 
背景技术
无论在日常生活或在科技领域中的制造设备或各类仪器，马达通常都扮演了极为重要的角色。如工业上驱动大型涡轮转动的装置或是驱动电脑周边元件的装置，都需要通过马达来完成，随着科技技术和现代工业的不断发展，马达广泛应用于便携式数字照相机、照相手机等产品领域，为了适用这些电子产品日益小型化的发展需求，通常需要对马达的结构做一些设计上的改良。而步进马达由于其具有容易控制输出角度的特性，因此常被应用在这些小型化的电子产品中。 
常用的步进马达其定子结构通常具有成对设置的极爪元件，这些极爪元件的间隙中填充有塑性材料以固定这些极爪元件，同时在极爪元件的内部形成一个容纳转子部件的空间。为了支承转子部件，在极爪元件的底部该空间内设有一轴座收容一轴承于其内，轴座与转子部件外围之间设一套管支撑，而转子部件的转轴则可转动地穿设于轴承内。 
上述步进马达的定子结构在组装时，需要将轴承装配到极爪元件底部的轴座内，并且还要将套管另行组装，造成马达定子组装工序的繁琐。同时，因为元件繁多，难以保证定子结构内的极爪元件与套管、轴承的同心配置，从而影响定子结构的工作效能，在与转子部件组装后运转时，不能保证工作性能的稳定。 
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种容易组装及运转稳定的马达定子结构及其制造方法。 
一种马达定子结构，包括用于缠绕线圈的一组成对设置的上、下极爪元件及一轴套轴承，每一极爪元件包括环形片体及于环形片体内侧垂直延伸的若干极爪，所述上、下极爪元件的极爪呈上下相互交错设置并于相邻的极爪之间形成空隙，所述上、下极爪元件中央形成一可容纳转子部件的中空区域，所述上、下极爪元件与轴套轴承通过由塑性材料一体射出成型所形成的一固定结构结合在一起，该固定结构包括形成于中空区域一端的一底板、从底板中央朝向中空区域内延伸形成的一套管以及填充于极爪之间的空隙中的塑性材料部分，所述套管靠近底板的端部朝向套管周向的外部延伸形成一凸台，该轴套轴承在成型过程中一体地埋设在该凸台内，所述轴套轴承的外表面为阶梯状，轴套轴承的阶梯面上形成凹槽，所述凸台的内表面为阶梯状，且于凸台内表面的阶梯面上一体成型时形成凸块，该凸块容置在轴套轴承的阶梯面上的凹槽内。 
一种马达定子结构的制造方法，包括以下步骤：提供至少一组成对设置的上、下极爪元件及一轴套轴承，所述上、下极爪元件相互交错设置有若干极爪，相邻的极爪之间形成空隙；将所述上、下极爪元件与轴套轴承置于成型模具内并使轴套轴承置于极爪元件的中央；射出塑性材料将上、下极爪元件与轴套轴承一体成型连接固定，该射出的塑性材料填充于极爪之间的空隙中，并将轴套轴承埋设在极爪元件的中央，同时于轴套轴承的上方延伸形成一套管。 
与现有的马达定子结构相比，上述马达定子结构一体形成用于支承转子部件的套管，减少了马达定子结构的元件，且将轴套轴承一体成型固定于其内，并同时将上下极爪元件固定在一起，可简化马达定子后续的组装过程，同时由于轴套轴承与套管为一体成型固定，可保证马达定子内的极爪元件、套管与轴套轴承等元件的同心度，避免原来制造和组装过程中可能出现的同心度偏差问题，从而提高马达运转的稳定性和可靠性。 
附图说明
下面参照附图结合实施例作进一步描述： 
图1为本发明马达定子结构的立体示意图。 
图2为图1的剖示图。 
图3为本发明马达定子结构中极爪元件成型固定前的结构示意图。 
具体实施方式
请参阅图1及图2，该马达定子结构包括四个极爪元件20、轴套轴承60及固定极爪元件20和轴套轴承60的固定结构10。 
请同时参考图3，四个极爪元件20的结构相同，均包括一环形片体22，该环形片体22中央形成一圆孔(未标示)，从环形片体22的内圆周处垂直于环形片体22延伸形成若干极爪24，这些极爪24相互间隔并等距排列。环形片体22上还设置有若干大小不一的小通孔25，环形片体22的外圆周处设有一方形的缺口26。 
每两个极爪元件20构成一组极爪元件，每组极爪元件的两极爪元件20均呈上、下相对设置，上、下极爪元件20的环形片体22相互间隔，并使两环形片体22上的缺口26处在同一竖直方向上，上、下极爪元件20的极爪24相互交错排列，于两环形片体22之间构成一圆筒状的极爪壁27，线圈(图未示)即绕于极爪壁27的外围。该极爪壁27于各极爪24之间形成微小的间隙。两组极爪元件呈堆叠设置，位于中间的两个相邻的极爪元件20其环形片体22相互贴合在一起，且各极爪元件20上的缺口26处在同一竖直方向上，两极爪壁27内则形成容置转子部件(图未示)的中空区域21。 
轴套轴承60为含油轴套轴承(sleeve bearing)，其整体呈圆柱状，外形呈两级阶梯状，在其两个阶梯面上分别形成凹槽62、64。轴套轴承60的中间设有一轴孔61。 
这些极爪元件20和轴套轴承60通过固定结构10结合在一起，该固定结构10由塑性材料制成。成型时将极爪元件20和轴套轴承60置入模具内，塑性材料覆盖在极爪元件20的极爪壁27上和环形片体22上，并填充于环形片体22上的小通孔25及交错排列的极爪24的间隙内，以固定这些极爪元件20并将其与线圈绝缘。固定结构10于对应每一极爪元件20上的缺口26处向外水平延伸形成端子11，端子11上设有通孔用于安装插针(pin)，从而线圈可通过插针连接于外部电源上。固定结构10于最底端的极爪元件20的环形片体22内侧向中央延伸，于环形片体22内形成一环形底板30。底板30的中央形成一通孔31，在该通孔31外围该底板30向上延伸形成一个外形呈圆柱形的凸台40，该凸台40与通孔31同轴心，凸台40的外径大于通孔31的直径。轴套轴承60埋设在凸台40内，轴套轴承60的轴孔61与通孔31相连通且与通孔31同轴心，轴孔61的直径比该通孔31的直径小。该凸台40的内表面对应轴套轴承60的外形呈两级阶梯状，且于该两级阶梯面上分别形成一个向下延伸的凸块42、44，分别容置在轴套轴承60的两阶梯面上的凹槽62、64 内，起到加强连接固定的作用。凸台40的中央于轴套轴承60的上方位置再向上延伸形成一个圆柱状的套管50，该套管50的外径比凸台40的外径小，该套管50内部与轴套轴承60的轴孔61以及底板30上的通孔31相连通，且该套管50的内径与通孔31的直径相等。凸台40及套管50与轴套轴承60都同轴心，即上述各元件的中心都处在同一轴线上。 
上述马达定子结构成型固定时，将叠置好的各个极爪元件20及轴套轴承60置于模具内，并将轴套轴承60置于极爪元件20所形成中空区域21的底部中央位置，用射出成型的方法将塑性材料射入模具内形成固定结构10，从而将各个极爪元件20及轴套轴承60一体固定成型。环形片体22上设置的小通孔25在塑性材料射出时起到跑料的作用，同时也能提高塑性材料与极爪元件20之间及两个贴合在一起的极爪元件20之间的结合强度。 
马达的转子部件容置在中空区域21内，套管50的顶端用于支承转子部件，转子部件的转轴依次穿过套管50、轴孔61及底板30上的通孔31，因套管50的内径与底板30上的通孔31的直径比轴孔61的直径大，只有轴套轴承60支承转轴，转轴并不与套管50及通孔31接触。 
本发明通过射出成型形成由塑性材料结合构成的固定结构10，于形成固定结构10的同时将轴套轴承60与各个极爪元件20都一体固定在一起，同时于轴套轴承60上方一体延伸形成用于支承转子部件的套管50，相对于现有的马达定子来讲，省去了成型马达定子后再要定位组装轴套轴承和套管的步骤，简化了组装过程，降低生产成本，且减少了马达定子的元件构成，优化了马达定子结构，沿轴向延伸出的套管50可以起到加强轴套轴承60的固定及提高定位转子部件的高度。同时由于上述马达定子结构中的凸台40、套管50以及轴套轴承60是通过一体成型固定，从而能有效保证各个元件的同心度，避免制造和组装过程中可能出现的同心度偏差问题，提高马达运转的稳定性和可靠性。 

Claims (8)

1.一种马达定子结构，包括用于缠绕线圈的一组成对设置的上、下极爪元件及一轴套轴承，每一极爪元件包括环形片体及于环形片体内侧垂直延伸的若干极爪，所述上、下极爪元件的极爪呈上下相互交错设置并于相邻的极爪之间形成空隙，所述上、下极爪元件中央形成一可容纳转子部件的中空区域，其特征在于：所述上、下极爪元件与轴套轴承通过由塑性材料一体射出成型所形成的一固定结构结合在一起，该固定结构包括形成于中空区域一端的一底板、从底板中央朝向中空区域内延伸形成的一套管以及填充于极爪之间的空隙中的塑性材料部分，所述套管靠近底板的端部朝向套管周向的外部延伸形成一凸台，该轴套轴承在成型过程中一体地埋设在该凸台内，所述轴套轴承的外表面为阶梯状，轴套轴承的阶梯面上形成凹槽，所述凸台的内表面为阶梯状，且于凸台内表面的阶梯面上一体成型时形成凸块，该凸块容置在轴套轴承的阶梯面上的凹槽内。
2.如权利要求1所述的马达定子结构，其特征在于：所述底板上设一通孔，该通孔与轴套轴承内的轴孔相连通。
3.如权利要求2所述的马达定子结构，其特征在于：所述套管的内径与底板的通孔的直径相等，且大于轴套轴承的轴孔的直径。
4.如权利要求1所述的马达定子结构，其特征在于：该马达定子结构还包括另一组成对设置的极爪元件，该两组极爪元件上下堆叠设置，且位于中间的两个极爪元件相贴合。
5.如权利要求1所述的马达定子结构，其特征在于：所述固定结构还包括于极爪元件的环形片体的外侧一体延伸形成连接线圈导线用的端子。
6.一种马达定子结构的制造方法，包括以下步骤：
提供至少一组成对设置的上、下极爪元件及一轴套轴承，所述上、下极爪元件相互交错设置有若干极爪，相邻的极爪之间形成空隙；
将所述上、下极爪元件与轴套轴承置于成型模具内并使轴套轴承置于极爪元件的中央；
射出塑性材料将上、下极爪元件与轴套轴承一体成型连接固定，该射出的塑性材料填充于极爪之间的空隙中，并将轴套轴承埋设在极爪元件的中央，同时于轴套轴承的上方延伸形成一套管。
7.如权利要求6所述的马达定子结构的制造方法，其特征在于：射出成型时，还于极爪元件内形成一底板，所述套管从该底板向上延伸形成，该轴套轴承埋设在底板与套管之间。
8.如权利要求7所述的马达定子结构的制造方法，其特征在于：所述底板与套管之间还形成一凸台，所述轴套轴承埋设在该凸台内，所述凸台、套管与轴套轴承同轴心。
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